(57)【要約】    【課題】  ２台のカメラによって動体領域の検出精度の向上を図った動体検出装置及び方法を提供する。    【解決手段】  撮影方向が互いに対向するように設置された第１及び第２動画カメラと、第１動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第１動体検出手段と、第２動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第２動体検出手段と、動体が第１動画カメラと第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前の動体領域の検出結果として第１及び第２動体検出手段のうちのいずれか一方によって検出された動体検出安定性の高い動体領域を選択し、その中間位置の時点後の動体領域の検出結果として第１及び第２動体検出手段のうちの他方によって検出される動体領域を選択する動体判定手段とを備えた。【選択図】  図１
2007324684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影方向が互いに対向するように特定の撮影空間を挟んで設置され映像信号を出力する第１及び第２動画カメラと、
前記第１動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第１動体検出手段と、
前記第２動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第２動体検出手段と、
前記第１及び第２動体検出手段による動体領域の検出結果に応じて動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在することを判定する動体判定手段と、を備え、
前記動体判定手段は、その動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出手段のうちのいずれか一方によって検出された動体検出安定性の高い動体領域を選択し、その中間位置の時点後の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出手段のうちの他方によって検出される動体領域を選択することを特徴とする動体検出装置。
【請求項２】
前記動体判定手段は、前記第１及び第２動体検出手段各々によって検出された動体領域のうちのいずれか一方が所定の大きさより小さいか否かを判別し、前記所定の大きさより小なる動体領域を前記動体検出安定性が高い動体領域として選択することを特徴とする請求項１記載の動体検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２動体検出手段各々は、画像記憶部に記憶された前記映像信号を読み出す読出部と、前記読出部によって読み出された映像信号をフレーム毎に小ブロック単位又は画素単位で前フレームと現フレームとの輝度レベルの差分値を算出する差分値検出部と、前記差分値検出部で算出された差分値が閾値より大である小ブロック又は画素を含むフレーム中の動体領域を検出する比較部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の動体検出装置。
【請求項４】
撮影方向が互いに対向するように特定の撮影空間を挟んで設置された第１及び第２動画カメラによって撮影される映像中の動体を検出する動体検出方法であって、
前記第１動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第１動体検出ステップと、
前記第２動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第２動体検出ステップと、
前記第１及び第２動体検出ステップにおける動体領域の検出結果に応じて動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在することを判定する動体判定ステップと、を備え、
前記動体判定ステップは、その動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出ステップのうちのいずれか一方において検出された動体検出安定性の高い動体領域を選択し、その中間位置の時点後の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出ステップのうちの他方において検出される動体領域を選択することを特徴とする動体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２台のカメラによって映像中における動体領域を検出する動体検出装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の場所を動画カメラで撮影してその撮影映像に対して動体検出処理を施すことにより不審行動者や侵入物を検出して警報を発生する映像監視装置が知られている（非特許文献１参照）。また、その映像監視装置による監視映像はディスプレイに表示され、通常、監視センタにおいてオペレータが警報の発生時に確認するようにされている。
【０００３】
映像監視装置の動体検出処理としては、時間的に連続した２つの画像間の輝度レベルの差分を検出するフレーム間差分法等の動体検出法を用いて映像中の動体領域を検出することが行われる。
【非特許文献１】沖テクニカルレビュー  ２００３年／第１９５号Vol.70 No.3 第７２頁〜第７５頁 宮崎敏彦「動画像処理技術による映像監視の高度化」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動体検出処理による動体検出では、動体が映像画面のうちの中程度の大きさの領域である場合に正確に動体検出を行うことができる。しかしながら、カメラから動体までの距離がかなり離れて動体が画面内に極めて小さく示されるときには正確に動体領域として検出することが難しくなる。一方、動体がカメラに接近した場合には逆に物体が画面内に大きく示されることにより複数の領域に分割された状態で動体領域が検出されたり、画面内に動体の一部が欠落した状態の動体領域が検出される可能性が高くなり、正確な動体領域の検出が困難となるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、２台のカメラによって動体領域の検出精度の向上を図った動体検出装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動体検出装置は、撮影方向が互いに対向するように特定の撮影空間を挟んで設置され映像信号を出力する第１及び第２動画カメラと、前記第１動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第１動体検出手段と、前記第２動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第２動体検出手段と、前記第１及び第２動体検出手段による動体領域の検出結果に応じて動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在することを判定する動体判定手段と、を備え、前記動体判定手段は、その動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出手段のうちのいずれか一方によって検出された動体検出安定性の高い動体領域を選択し、その中間位置の時点後の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出手段のうちの他方によって検出される動体領域を選択することを特徴としている。
【０００７】
本発明の動体検出方法は、撮影方向が互いに対向するように特定の撮影空間を挟んで設置された第１及び第２動画カメラによって撮影される映像中の動体を検出する動体検出方法であって、前記第１動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第１動体検出ステップと、前記第２動画カメラの出力映像信号に応じて撮影映像中の動体領域を検出する第２動体検出ステップと、前記第１及び第２動体検出ステップにおける動体領域の検出結果に応じて動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在することを判定する動体判定ステップと、を備え、前記動体判定ステップは、その動体が前記第１動画カメラと前記第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出ステップのうちのいずれか一方において検出された動体検出安定性の高い動体領域を選択し、その中間位置の時点後の動体領域の検出結果として前記第１及び第２動体検出ステップのうちの他方において検出される動体領域を選択することを特徴としている。
【０００８】
かかる本発明によれば、動体が第１動画カメラと第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前と時点後との各々で、第１動画カメラ及び第２動画カメラ各々による撮影映像に基づいて検出された動体検出安定性の高い動体領域を判定して選択するので、精度の高い動体領域の検出情報を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明による動体検出装置を示している。この動体検出装置は、第１カメラ１１、第１画像記憶部１２、第１動体検出部１３、第２カメラ１４、第２画像記憶部１５、第２動体検出部１６、動体判定部１７、及び動体情報告知部１８を備えている。
【００１１】
第１及び第２カメラ１１，１４は動画カメラであり、撮影方向が互いに対向するように設置されており、撮影によって得られた映像信号を出力する。第１及び第２カメラ１１，１４のレンズの焦点距離、視野角及び感度は同一であり、その撮影面のサイズも同一である。
【００１２】
第１画像記憶部１２は第１カメラ１１の出力映像信号をＡ／Ｄ変換してディジタル映像信号にしてそれを記憶する。第２画像記憶部１５は第２カメラ１４の出力映像信号をＡ／Ｄ変換してディジタル映像信号にしてそれを記憶する。
【００１３】
第１動体検出部１３及び第２動体検出部１６はフレーム間差分法により映像中の動体を検出する。第１動体検出部１３は具体的には、図２に示すように、読出部１３１、差分値検出部１３２及び比較部１３３を備えている。読出部１３１は第１画像記憶部１２から映像信号を読み出す。差分値検出部１３２は読み出された映像信号の画素毎に今回のフレームと前回のフレームとの輝度レベルの差分値を算出する。比較部１３３は差分値検出部１３２で算出された画素毎の差分値が閾値以上であるか否かを判別する。差分値が閾値以上である画素は動体部分である。比較部１３３はフレーム毎に動体部分と判別した画素の集合部分を動体領域として出力する。
【００１４】
第２動体検出部１６の構成も第１動体検出部１３と同一である。
【００１５】
動体判定部１７は第１動体検出部１３及び第２動体検出部１６各々の動体検出結果に応じていずれの検出動体領域が有効であるかを判定する。
【００１６】
動体情報告知部１８は、動体判定部１７の判定結果に応じて動体情報を告知する。例えば、動体の位置を表示したり、警報を発生する。また、第１カメラ１１又は第２カメラ１４の撮影映像を表示しても良い。
【００１７】
かかる構成の動体検出装置において、第１カメラ１１による撮影映像は、第１カメラ１１から映像信号として第１画像記憶部１２に供給される。その映像信号は第１画像記憶部１２内においてディジタル映像信号に変換され、ディジタル映像信号の状態で記憶される。
【００１８】
第１動体検出部１３においては、第１画像記憶部１２に記憶された映像信号が読出部１３１によってフレーム単位で読み出される。読出部１３１によって読み出された映像信号は差分値検出部１３２によって画素毎に今回のフレームと前回のフレームとの輝度レベルの差分値が算出される。その算出された画素毎の差分値が比較部１３３により閾値以上であるか否かが判別される。フレーム毎に差分値が閾値以上である画素の領域が動体領域とされる。
【００１９】
一方、第２カメラ１４による撮影映像は、第２カメラ１４から映像信号として第２画像記憶部１５に供給される。その映像信号は第２画像記憶部１５内においてディジタル映像信号に変換され、ディジタル映像信号の状態で記憶される。第２動体検出部１６においては、第１動体検出部１３の動作と同様に、第２画像記憶部１５に記憶された映像信号がフレーム単位で読み出され、画素毎に今回のフレームと前回のフレームとの輝度レベルの差分値が算出され、フレーム毎に差分値が閾値以上である画素の領域が動体領域とされる。
【００２０】
動体判定部１７には、同一時点のフレームの動体領域を示すデータが第１動体検出部１３及び第２動体検出部１６から供給される。ここでは説明を簡単にするために検出された動体領域は１つとする。第１動体検出部１３による検出動体領域を第１動体領域とし、第２動体検出部１６による検出動体領域を第２動体領域とする。
【００２１】
動体判定部１７は、所定の時間毎に図３に示すように、第１動体領域と第２動体領域との大きさがほぼ同等であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。同等でなければ、第１動体領域及び第２動体領域のうちのいずれか一方が所定の大きさより小さいか否かを判別する（ステップＳ１２）。すなわち、動体検出結果としての第１動体領域及び第２動体領域のうちのいずれの動体検出安定性が良いか否かが判別される。ステップＳ１２の判別結果を保存する（ステップＳ１３）。
【００２２】
第１動体領域と第２動体領域との大きさがほぼ同等であるならば、第１動体領域と第２動体領域とがフレームの中心点を通る縦軸線Ａに対して対象位置に存在するか否かを判別する（ステップＳ１４）。第１動体領域の中心位置から縦軸線Ａまでの距離をＤＸ１、第１動体領域の中心位置からフレームの中心点を通る横軸線Ｂまでの距離をＤＹ１、第２動体領域の中心位置から縦軸線Ａまでの距離をＤＸ２、第１動体領域の中心位置から横軸線Ｂまでの距離をＤＹ２とすると、第１動体領域と第２動体領域とが対象位置に存在するならば、次の式(1)及び(2)を共に満足する必要がある。
【００２３】
−ＴＨＬＸ＜ＡＢＳ(ＤＸ１)−ＡＢＳ(ＤＸ２)＜ＴＨＬＸ  ……(1)
−ＴＨＬＹ＜ＤＹ１−ＤＹ２＜ＴＨＬＹ                  ……(2)
ここで、ＴＨＬＸ及びＴＨＬＹは許容範囲の上限値、−ＴＨＬＸ及び−ＴＨＬＹは許容範囲の下限値である。
【００２４】
第１動体領域と第２動体領域とが縦軸線Ａに対して対象位置に存在するならば、動体が第１カメラ１１と第２カメラ１４とのほぼ中間位置に存在する判定し、現フレームより時間的に前のフレームでは第１動体領域が第２動体領域より小である否かを判別する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５はステップＳ１２の判別結果に応じて判別される。動体領域の大きさが所定の大きさより小さいとして第１動体領域が判別された場合には、前フレームまでは第１動体領域を有効とし（ステップＳ１６）、現フレームを含む時間的に後のフレームでは第２動体領域を有効とする（ステップＳ１７）。一方、動体領域の大きさが所定の大きさより小さいとして第２動体領域が判別された場合には、前フレームまでは第２動体領域を有効とし（ステップＳ１８）、現フレームを含む時間的に後のフレームでは第１動体領域を有効とする（ステップＳ１９）。
【００２５】
図４は動体Ｍが第１カメラ１１と第２カメラ１４とが設置された部屋Ｒの隅を第１カメラ１１側から第２カメラ１４側に移動している場合における時点Ｔ１〜Ｔ５の位置を示している。時点Ｔ１〜Ｔ５は上記の所定の時間間隔である。図５(a)は第１カメラ１１による時点Ｔ１〜Ｔ５各々の撮影時の映像信号から検出された第１動体領域を示し、図５(b)は第２カメラ１４による時点Ｔ１〜Ｔ５各々の撮影時の映像信号から検出された第２動体領域を示している。なお、その部屋Ｒにおいて第１カメラ１１又は第２カメラ１４から動体までの間が最も離れた状態でもその動体を撮影映像から正確に検出できるとする。
【００２６】
時点Ｔ１において、第１カメラ１１の出力映像信号に基づいた第１動体領域は画面左端に位置し、動体Ｍは第１カメラ１１に接近しているため検出された第１動体領域では動体Ｍの一部が画面からはみ出して欠落している。また、検出された第１動体領域が所定の大きさよりかなり大きいため、複数の領域として検出される可能性もあるので、動体検出は不安定にものとなる。一方、動体Ｍは第２カメラ１４から十分に離れているのでその出力映像信号に基づいた第２動体領域は所定の大きさより小さく、動体検出は安定している。
【００２７】
時点Ｔ２において、動体Ｍは時点Ｔ１に比して第１カメラ１１から遠ざかったため検出された第１動体領域は若干小さくなったものの、まだその第１動体領域は所定の大きさより大きいため、複数の領域として検出される可能性が残っている。一方、動体Ｍは第２カメラ１４からまだ離れているのでその出力映像信号に基づいた第２動体領域は所定の大きさより小さく、動体検出は安定している。
【００２８】
時点Ｔ３において、動体Ｍは第１カメラ１１と第２カメラ１４とのほぼ中間位置に達しているので、第１動体領域と第２動体領域との大きさがほぼ同等であり、上記の式(1)及び(2)が共に満足される。第１及び第２動体領域は共に所定の大きさより小さく、双方の動体検出は安定している。
【００２９】
時点Ｔ４において、動体Ｍは時点Ｔ３に比して第１カメラ１１から遠ざかったため検出された第１動体領域は更に小さくなり、動体検出は安定している。一方、動体Ｍは第２カメラ１４に近づいているので、その出力映像信号に基づいた第２動体領域は所定の大きさより大きくなり、複数の領域として検出される可能性があり動体検出は若干不安定となる。
【００３０】
時点Ｔ５において、動体Ｍは第１カメラ１１から十分に離れてしまったのでその出力映像信号に基づいた第１動体領域は所定の大きさより小さく、動体検出は安定している。一方、第２カメラ１４の出力映像信号に基づいた第２動体領域は画面右端に位置し、動体Ｍは第２カメラ１４にかなり接近しているため検出された第２動体領域では動体Ｍの一部が画面からはみ出して欠落している。また、その第２動体領域が所定の大きさよりかなり大きいため、複数の領域として検出される可能性もあるので、動体検出は不安定にものとなる。
【００３１】
よって、動体判定部１７の動体判定動作によれば、時点Ｔ１，Ｔ２では動体検出が安定している第２カメラ１４の出力映像信号に基づいた第２動体領域が選択され、時点Ｔ３〜Ｔ５では動体検出が安定している第１カメラ１１の出力映像信号に基づいた第１動体領域が選択される。なお、時点Ｔ３では第２カメラ１４の出力映像信号に基づいた第２動体領域を選択しても良い。
【００３２】
以上のように、本発明によれば、動体が第１動画カメラと第２動画カメラとのほぼ中間位置に存在すると判定したときその中間位置の時点前と時点後との各々で、第１動画カメラ及び第２動画カメラ各々による撮影映像に基づいて検出された動体検出安定性の高い動体領域を判定して選択するので、精度の高い動体領域の検出情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中の第１動体検出部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の装置中の動体判定部の動作を示すフローチャートである。
【図４】第１カメラと第２カメラとが設置された部屋において動体Ｍが移動している場合における時点Ｔ１〜Ｔ５の位置を示している。
【図５】第１及び第２カメラによる時点Ｔ１〜Ｔ５各々の撮影時の映像信号から検出された第１及び第２動体領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１，１４  カメラ
１２，１５  画像記憶部
１３，１６  動体検出部
１７  動体判定部
１８  動体情報告知部
【図１】
2007324684.tif 000003
【図２】
2007324684.tif 000004
【図３】
2007324684.tif 000005
【図４】
2007324684.tif 000006
【図５】
2007324684.tif 000007